1.2 Классификация видов мониторинга.

Различие в детальности анализа, специфических задач, объектов, методов, наличие инфраструктуры, в социальной значимости и т.д. ведут к многообразию подсистем экологического мониторинга.

1.2.1) Мониторинг в соответствии с пространственным масштабом охвата наблюдений и их организации условно делится на :

1. глобальный в котором производится слежение за изменениями элементов среды планетарном масштабе и требует кооперации всех стран в сборе, унификации и анализе наблюдений. Например, Всемирная Метеорологическая Организация (ВМО) осуществляет международный мониторинг, регулируя обмен потоками стандартизированных данных об атмосфере и гидросфере со всего мира (см. курс «учение об атмосфере»), включая сеть фонового мониторинга.

2. национальный, осуществляемый в рамках одного государства. Например, Единый Государственный Экологический Мониторинг РФ или государственная служба наблюдения за состоянием окружающей природной среды, это служба сбора и анализа информации о текущем состоянии и естественных и антропогенных изменений произошедших в окружающей среды в нашей стране.

3. региональный, где в масштабе относительно большого региона требуется кооперации усилий отдельных государств или различных государственных организаций, поскольку по ряду причин производить наблюдения (финансово-организационные, специфика задач) за изменениями среды, имеющими естественную и антропогенную причину в рамках только общенациональной или глобальной программ мониторинга затруднительно. Например, состояние среды на материке Антарктида исследуется постоянными экспедициями ряда стран. Объектами регионального мониторинга (см 1.2.3) являются особые по влиянию на биосферу природные зоны, такие как ледовый покров острова Гренландия, экосистемы бассейна Аральского, Балтийского моря, Черного, Каспийского, тропический лес Амазонки и т.п. Региональные проекты мониторинга как сложных природных систем (например, бассейн реки Волги), так и собственно отдельных регионов (мониторинг Московского региона, Челябинской области) осуществляются одним государством и его субъектами, обладающими достаточной для этого инфраструктурой.

4. локальный мониторинг среды осуществляется вокруг меньших по сравнению с площадью региона объектов промышленного, сельскохозяйственного, военного или иного назначения. Такие объекты, как правило, выбрасывают свои специфические загрязнители. Например, ПО «Маяк» является источником радиоактивного загрязнения, радиолокационные станции – электромагнитного излучения, цветная металлургия ­– сернистого газа и тяжелых металлов и т.д.

5. точечный или импактный мониторинг это регулярные наблюдения и анализ данных в одной особой точке. Сюда можно отнести измерения задымленности на перекрестке, оценку условий в рабочей зоне предприятий, у источника сброса сточных вод и т.д.

Очевидно, что деление мониторинга по масштабам неоднозначно: наблюдения за элементом в одной взятой точке могут быть использованы как в локальном, так и региональном и глобальном мониторинге этого элемента. Влияние одного мощного локального источника может приводить к загрязнению регионального масштаба. Действительно ореолы максимальной концентрации тяжелых металлов в почве, связанные с выбросами Норильского горно-металлургического комбината, наблюдаются в радиусе 20 км от источника, но шлейф дыма прослеживается из космоса на расстоянии до 500 км. Точечные наблюдения за загрязнением воздуха в городах могут отражать как локальное, так и региональное загрязнение, в зависимости от относительного положения точки измерения и источников загрязнения, или их природных «ловушек» (лесные массивы, водные объекты и т.д.). Процессы в «ключевых» регионах планеты (арктические регионы, центральная часть Тихого океана) могут служить индикатором глобальных изменений среды.

Несмотря на условность отнесения наблюдения к определенному масштабу, цели и методы локального, регионального и глобального мониторинга различаются, даже если ведутся наблюдения за одним компонентом среды. Например, концентрация бесцветного и не имеющего запаха метана CH₄, достигает нескольких процентов от объёма воздуха в угольных и других шахтах и лишь порядка 1,7 млн^-1 от процента в районах удаленных от источников метана. В «точечном» контроле на шахте метан важен как «сиюминутный» компонент смеси с воздухом, которая при содержании метана от 4,6% до 14,2% взрывоопасна. В «глобальном» мониторинге, важна роль атмосферного метана в поглощении длинноволнового излучения от поверхности Земли, его роль в многолетней тенденции к потеплению климата. Очевидно, что приборы и методы анализа содержания метана в этих двух случаях абсолютно различны. Следовательно при постановке задач мониторинга важно провести анализ средств наблюдения, методов интерполяции точечных данных и поиска тенденций, на их соответствие пространственному и временному масштабу воздействия от источника вызывающего возмущение среды. Важно помнить, что глобальное поле элементов всегда служит фоном, некой точкой отсчета, для обнаружения региональных, локальных тенденций.

1.2.2) Мониторинг в соответствии с методами и средствами его ведения может быть

1. геофизический (физика атмосферы, гидросферы, литосферы) использует физические методы наблюдения,

2. химический (аналитический) мониторинг сред- методы химического анализа,

3. биологический- методы биоиндикации,

4. медико-экологический (санитарно-гигиенический)– методы медицинской статистики и др.

5. Особую роль в мониторинге окружающей среды (ОС) играют дистанционные методы при которых свойства объектов и явлений на поверхности суши, в атмосфере и океане оцениваются сенсорами со спутников, самолетов, судов или наземных станций зондирования, радары, лидары и др. Обычно в дистанционных методах параметры ОС (температура, химический состав, наличие взвеси и др.) оценивается по изменению отражающих или поглощающих свойств среды (почв, облачности) в различных участках спектра электромагнитного излучения (ультрафиолетовом, видимом, инфракрасном, и др.). Ограниченно используется сенсоры механических колебаний, например ультразвук в эхолоты на морских судах.

1.2.3) Мониторинг в соответствии с объектом наблюдения делится на

• биосферный (объект биосфера),

• климатический,

• мониторинг океана,

• генетический (объект генетические изменения биологических организмов),

• мониторинг источников антропогенного загрязнения,

• мониторинг ландшафтов и т.д.

Часто в строгой классификации реальных наблюдений по п.п.1.2.1-1.2.3 нет необходимости. Для описании типа мониторинга можно комбинировать характеристики средств сбора и методов измерений, объекта и его масштаба. Например возможно сочетание «спутниковые методы регионального гидрофизического (биологического) мониторинга», т.е. дистанционный мониторинг определенного океанического региона.